【C++ 】学习问题及补充

一.自定义类型不初始化直接就赋值，比如string类会怎么样

vectr<string>里已经给每个string对象已经分配好空间，为什么不初始化再赋值会报错

在C++中，std::string类是一个动态字符串类，它内部管理着一个字符数组，用于存储字符串内容。当你创建一个std::string对象时，如果没有指定初始长度，编译器默认会给它分配足够的内存来容纳后续可能添加的字符。如果你已经为std::string对象分配了空间，但没有初始化就直接赋值，这通常不会导致编译错误，因为std::string内部会自动处理这种情况。

然而，不初始化就赋值可能会带来一些潜在的问题：

1. 未定义行为：尽管编译器可能允许你这样做，但这可能导致未定义的行为。因为你没有明确地初始化字符串，其内部状态是不确定的，这意味着它的长度、容量以及所指向的内存可能是随机的。在这种情况下，对字符串的操作（例如，尝试访问其中的字符）可能会产生不可预知的结果。

2. 效率问题：虽然std::string会根据需要自动调整大小，但频繁的动态调整可能会降低程序性能。每次调用push_back、assign等方法时，如果当前的内部缓冲区不足以容纳新的字符，std::string可能需要重新分配更大的内存区域，并复制旧的数据到新位置，这是一个相对耗时的过程。

3. 内存泄漏的风险：如果你手动分配了一个字符数组（比如使用new char[size]），然后试图将这个数组与std::string关联起来，而没有正确地初始化std::string，那么可能会导致内存泄漏。因为std::string会在析构时释放其管理的内存，但如果它不知道内存是在哪里分配的，就不能正确地执行这一操作。

为了避免这些问题，推荐的做法始终是初始化std::string对象，即使你不提供初始值，也可以传递一个空字符串给构造函数：

std::string myString;  // 初始化为空字符串
myString = "Hello, World!";  // 现在可以安全地赋值

或者，如果你知道字符串的预期最大长度，可以显式指定：

std::string myString(100);  // 分配100个字符的空间，但字符串长度仍为0
myString.assign("Hello, World!");  // 安全地赋值，不需要动态调整大小

这样可以确保你的代码更稳定且高效。

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自定义类型不初始化直接就赋值，比如string类会怎么样

如果自定义类型没有被初始化就直接赋值，那么其成员变量的值将是不确定的，也就是未定义行为。对于string类，如果没有被初始化就直接赋值，它的值将是随机的，可能是一些垃圾值，也可能是一个空字符串。这种行为是不可预测的，会导致程序出现不可预期的错误。

建议在使用自定义类型时，一定要先进行初始化，以保证程序的正确性和可靠性。

为什么没有被初始化就直接赋值，它的值将是随机的

计算机中，内存是由一系列的字节构成的，当变量在内存中被定义时，它会被分配一块内存空间。如果这个变量没有被显式初始化，那么这个内存空间中就会存在垃圾数据，这些数据是来自于此前使用这段内存空间的程序留下的信息，因此这个变量的值就是随机的，可能是任何值。所以在使用变量之前必须对其进行初始化操作，否则可能会导致程序出现不可预期的错误。

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变量的声明和定义

（摘自）【C/C++面试必备】声明和定义的区别

 声明

声明是用来告诉编译器变量的名称和类型，而不分配内存。

extern int var; // 声明extern int ble =10; // 定义typedef int INT; // 声明struct Node; // 声明

上面代码中，语句 extern int var；表示 var 在别的文件中已经定义，提示编译器遇到此变量时在其它模块中寻找其定义。语句 extern int ble = 10；表示定义了变量 ble，这一点需要注意。

注意：即使是 extern ，如果给变量赋值了，就是定义了。

定义

定义是为了给变量分配内存，可以为变量赋初值。

注意：全局变量或静态变量初始值为0，局部变量初始化为随机值。

在 C/C++ 中，变量的声明和定义区别并不大，定义和声明往往是同时发生，变量定义时，会根据变量类型分配空间，如下所示：

int value ; //声明 + 定义struct Node { // 声明 + 定义int left;int right;
}; 

变量的声明、定义、赋值和初始化都是在预处理阶段进行的吗

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二.std::vector::iterator 为什么不重载运算符>>

std::vector::iterator 是一个迭代器，用于遍历 vector 中的元素。它不重载运算符>>，是因为这个运算符已经被用于输入流。如果重载运算符>>，会导致代码的可读性变差，同时也会带来潜在的歧义。

当我们使用输入流时，我们通常使用运算符>>从输入流中读取数据。如果 std::vector::iterator 也重载了这个运算符，那么就无法确定应该调用哪个运算符。这会导致代码的可读性变差，并且可能会出现难以调试的问题。

因此，std::vector::iterator 没有重载运算符>>。如果需要从输入流中读取 vector 中的元素，可以使用其他方式，例如循环遍历 vector 并逐个读取元素。

这些可以重载：++  *（前置） ==

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三.iterator end() { return _finish; }可以写成 iterator& end() { return _finish; }吗？

引用返回的话，你改变这个迭代器的指向，那么容器中的迭代器指向也会跟着改变，就会让容器损坏，所以需要的是一个拷贝行为。

iterator beign 和iterator _start是两个不同的哦。

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四.不能给初始化列表动态开辟空间

在 C++ 中，初始化列表用于初始化类的成员变量。如果一个类的成员变量需要动态分配内存，那么在初始化列表中是不能进行动态内存分配的。因为初始化列表是在构造函数执行之前执行的，而动态内存分配必须在程序运行时才能完成，所以无法在初始化列表中进行动态内存分配。

举个例子，假设一个类的成员变量包含一个指向 int 类型数组的指针，如果要在构造函数中动态分配内存给这个数组，可以使用 new 操作符来实现。但是，由于初始化列表是在构造函数之前执行的，所以在初始化列表中不能使用 new 操作符来分配内存。

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五.具有常性的变量不能引用

具有常性的变量（const variable）是指其值不能被修改的变量。由于其值不可更改，因此不能将其引用给一个非常量变量，因为这样做就会打破 const 变量的常性。而将一个 const 变量引用给一个常量变量是可以的，因为常量变量的值也不会被修改。

例如，以下代码是不合法的：

const int a = 5;
int &b = a; // 错误！不能将 const 变量引用给非常量变量

而以下代码是合法的：

const int a = 5;
const int &b = a; // 正确！可以将 const 变量引用给常量变量

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六.模板函数不允许自动类型转换，但普通函数可以进行自动类型转换

C++ 中的模板函数（函数模板）可以被用于多种不同类型的参数，但是这些参数必须在编译时确定，因此模板函数不允许自动类型转换。相反，普通函数可以在参数和返回值之间进行自动类型转换。

例如，以下是一个模板函数和一个普通函数的示例：

// 模板函数
template <typename T>
T getMax(T a, T b) {return (a > b) ? a : b;
}// 普通函数
int getMax(int a, int b) {return (a > b) ? a : b;
}

当你调用 getMax(3, 5) 时，编译器会自动推断出使用普通函数，因为参数是整数类型。但是，当你调用 getMax(3.5, 2.8) 时，编译器将无法确定使用哪个函数，因为参数既可以是 int 类型也可以是 double 类型。在这种情况下，你必须显式地指定类型来调用模板函数。

七.模板满树的声明和定义必须放在一起（比如：vector<T>）

（不同于一般c++函数，声明可以在头文件，定义可以在cpp文件。

模板函数的声明和定义必须放在一起，否则编译链接会报错。

非要分开写的话，需要在cpp文件中进行模板的显式实例化，但这需要把所有用到的T都列出来。或者在头文件末尾include 这个cpp文件，但这本质和写在一个头文件没有区别，而且由于cpp文件往往没有防止重复include的机制，链接时容易报错重复定义。

参考：

类模板的定义和实现必须在一个文件吗_c++ 接口类 实现和定义不在同一个文件

/* a.hpp */
template <typename T>
T func(T input);/* 必须也放在a.hpp */
template <typename T>
T func(T input)
{return input;
}

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汉诺塔问题，青蛙跳台，斐波那契数列

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汉诺塔问题和青蛙跳台阶问题/汉诺塔和斐波那契数列的递归算法实现